Ученые выяснили, что Земля сформировалась быстрее, чем считалось ранее

https://ria.ru/20200221/1565067365.html

Ученые выяснили, что Земля сформировалась быстрее, чем считалось ранее

Ученые выяснили, что Земля сформировалась быстрее, чем считалось ранее — РИА Новости, 21.02.2020

Ученые выяснили, что Земля сформировалась быстрее, чем считалось ранее

Результаты изотопных исследований показали, что на заре формирования Солнечной системы наша планета образовалась очень быстро — всего за пять миллионов лет… РИА Новости, 21.02.2020

2020-02-21T15:34

2020-02-21T15:34

2020-02-21T15:34

наука

копенгагенский университет

космос — риа наука

земля — риа наука

космос

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/153372/55/1533725536_0:105:2000:1230_1920x0_80_0_0_1e013c73ca3893aa0b05a89de1638848.jpg

МОСКВА, 21 фев — РИА Новости. Результаты изотопных исследований показали, что на заре формирования Солнечной системы наша планета образовалась очень быстро — всего за пять миллионов лет. Раньше думали, что этот процесс занимал значительно больше времени. Результаты опубликованы в журнале Science Advances.Традиционно считается, что протоземля — молодая Земля — формировалась в результате случайного сталкивания и слияния более мелких тел ранней Солнечной системы, и этот процесс продолжался на протяжении нескольких десятков миллионов лет. Сначала крошечные частицы космической пыли под действием электростатических сил слипались в комки, которые со временем разрастались в глыбы. Увеличение их гравитационной силы приводило к тому, что эти глыбы сталкивались и сливались с образованием планетезималей, из которых затем возникла протоземля и другие каменистые планеты.Ученые из Центра по изучению образования звезд и планет Копенгагенского университета и Парижского института физики Земли выяснили, что протоземля сформировалась за значительно более короткий срок — около пяти миллионов лет. В астрономическом масштабе это очень быстро. Если возраст Солнечной системы, равный 4,57 миллиардам лет, представить в виде 24 часов, то на формирование протоземли в таком случае ушло всего полторы минуты. В своем исследовании ученые использовали последние данные измерений изотопов железа в различных метеоритах. Выяснилось, что по изотопным параметрам материалу Земли соответствует только один тип метеоритов — так называемые хондриты CI. Но известно, что эти хрупкие космические тела состоят из первичной космической пыли, поэтому они являются эквивалентом объемного состава самой Солнечной системы и имеют тот же возраст, что и она.Новые результаты подтверждают альтернативную гипотезу формирования планет путем аккреции космической пыли. Согласно ей, частицы пыли в протопланетном диске постепенно слипались, образуя все более крупные космические тела. Так как большое количество пыли присутствовало в протопланетном диске недолго — всего пять миллионов лет, за это время должна была сформироваться и протоземля. «Идея заключается в том, что все начинается с пыли, — приводятся в пресс-релизе слова ведущего автора исследования, доцента Копенгагенского университета Мартина Шиллера (Martin Schiller). — Объекты миллиметрового размера все собираются вместе, обрушиваются на растущее тело и создают планету за один раз».Другие метеориты, например с Марса, говорят о том, что изначально изотопный состав пыли, из которой формировались расположенные ближе к Солнцу планеты земной группы, был другим: «Скорее всего, из-за термической обработки пыли рядом с молодым Солнцем», — объясняет ученый.А потом, через несколько сотен тысяч лет Солнечная система остыла. В это время с ее внешних окраин продолжала прилетать и оседать на поверхность протопланет холодная пыль с изотопным составом железа, характерным для хондритов CI. На поверхности Марса сформировалась смесь материалов с разными изотопными составами, а на поверхности Земли мы видим только соотношение, характерное для хондритов CI. Из этого факта ученые делают вывод о том, что ко времени остывания Солнечной системы у Земли уже сформировалось ядро, в которое переместилось все железо с первичным изотопным составом. Основываясь на полученных результатах, авторы предполагают, что и в других местах нашей галактики и Вселенной в целом планеты могли формироваться по тому же сценарию — сразу из космической пыли, гораздо быстрее, чем если бы они росли за счет случайных столкновений между более крупными космическими объектами.По мнению авторов, гипотеза ранней аккреции легко объясняет и появление на нашей планете воды, которая могла попасть на протоземлю в составе той же космической пыли. «Если теория ранней планетарной аккреции действительно верна, то вода, скорее всего, является просто побочным продуктом образования планет, подобных Земле, — говорит еще один автор исследования, Мартин Биззарро (Martin Bizzarro). — Тогда ингредиенты жизни, какой мы ее знаем, с большей вероятностью можно найти и в других местах Вселенной».

https://ria.ru/20200113/1563376809.html

https://ria.ru/20191122/1561487916.html

космос

РИА Новости

1

5

4.7

96

internet-group@rian. ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2020

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21.img.ria.ru/images/153372/55/1533725536_112:0:1889:1333_1920x0_80_0_0_cad9d16705cdaa334188794363a504e0.jpg

1920

1920

true

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og. xn--p1ai/awards/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

копенгагенский университет, космос — риа наука, земля — риа наука, космос

Наука, Копенгагенский университет, Космос — РИА Наука, Земля — РИА Наука, Космос

МОСКВА, 21 фев — РИА Новости. Результаты изотопных исследований показали, что на заре формирования Солнечной системы наша планета образовалась очень быстро — всего за пять миллионов лет. Раньше думали, что этот процесс занимал значительно больше времени. Результаты опубликованы в журнале Science Advances.

Традиционно считается, что протоземля — молодая Земля — формировалась в результате случайного сталкивания и слияния более мелких тел ранней Солнечной системы, и этот процесс продолжался на протяжении нескольких десятков миллионов лет. Сначала крошечные частицы космической пыли под действием электростатических сил слипались в комки, которые со временем разрастались в глыбы. Увеличение их гравитационной силы приводило к тому, что эти глыбы сталкивались и сливались с образованием планетезималей, из которых затем возникла протоземля и другие каменистые планеты.

Ученые из Центра по изучению образования звезд и планет Копенгагенского университета и Парижского института физики Земли выяснили, что протоземля сформировалась за значительно более короткий срок — около пяти миллионов лет. В астрономическом масштабе это очень быстро. Если возраст Солнечной системы, равный 4,57 миллиардам лет, представить в виде 24 часов, то на формирование протоземли в таком случае ушло всего полторы минуты.

В своем исследовании ученые использовали последние данные измерений изотопов железа в различных метеоритах. Выяснилось, что по изотопным параметрам материалу Земли соответствует только один тип метеоритов — так называемые хондриты CI. Но известно, что эти хрупкие космические тела состоят из первичной космической пыли, поэтому они являются эквивалентом объемного состава самой Солнечной системы и имеют тот же возраст, что и она.

Новые результаты подтверждают альтернативную гипотезу формирования планет путем аккреции космической пыли. Согласно ей, частицы пыли в протопланетном диске постепенно слипались, образуя все более крупные космические тела. Так как большое количество пыли присутствовало в протопланетном диске недолго — всего пять миллионов лет, за это время должна была сформироваться и протоземля.

13 января 2020, 23:00Наука

Ученые нашли на Земле звездную пыль древнее Солнца

«Идея заключается в том, что все начинается с пыли, — приводятся в пресс-релизе слова ведущего автора исследования, доцента Копенгагенского университета Мартина Шиллера (Martin Schiller). — Объекты миллиметрового размера все собираются вместе, обрушиваются на растущее тело и создают планету за один раз».

Другие метеориты, например с Марса, говорят о том, что изначально изотопный состав пыли, из которой формировались расположенные ближе к Солнцу планеты земной группы, был другим: «Скорее всего, из-за термической обработки пыли рядом с молодым Солнцем», — объясняет ученый.

А потом, через несколько сотен тысяч лет Солнечная система остыла. В это время с ее внешних окраин продолжала прилетать и оседать на поверхность протопланет холодная пыль с изотопным составом железа, характерным для хондритов CI.

На поверхности Марса сформировалась смесь материалов с разными изотопными составами, а на поверхности Земли мы видим только соотношение, характерное для хондритов CI. Из этого факта ученые делают вывод о том, что ко времени остывания Солнечной системы у Земли уже сформировалось ядро, в которое переместилось все железо с первичным изотопным составом.

Основываясь на полученных результатах, авторы предполагают, что и в других местах нашей галактики и Вселенной в целом планеты могли формироваться по тому же сценарию — сразу из космической пыли, гораздо быстрее, чем если бы они росли за счет случайных столкновений между более крупными космическими объектами.

По мнению авторов, гипотеза ранней аккреции легко объясняет и появление на нашей планете воды, которая могла попасть на протоземлю в составе той же космической пыли.

«Если теория ранней планетарной аккреции действительно верна, то вода, скорее всего, является просто побочным продуктом образования планет, подобных Земле, — говорит еще один автор исследования, Мартин Биззарро (Martin Bizzarro). — Тогда ингредиенты жизни, какой мы ее знаем, с большей вероятностью можно найти и в других местах Вселенной».

22 ноября 2019, 18:14Наука

Ученые обнаружили в метеорите частицы протопланетного льда

теории и гипотезы, процесс формирования планеты

Согласно современным исследованиям, примерный возраст планеты Земля – 4,5 миллиарда лет. Однако ее происхождение все еще остается предметом споров и обсуждений. У ученых до сих пор нет фактов на этот счет, а все информационное поле по этому вопросу заполнено лишь теориями и гипотезами. Это и неудивительно, ведь данных, указывающих на процесс формирования Земли, осталось очень немного, а имеющихся результатов наблюдения за развитием других планет в космосе пока недостаточно.

Так как достоверных данных у людей нет до сих пор, неудивительно, что за все время развития науки ученые выдвигали совершенно разные предположения о происхождении Земли. Многие суждения из тех, что выдвигались еще в 17-18 веках, уже опровергнуты, но до сих пор у нас есть множество теорий, которые нельзя полностью отмести.

Сегодня большая часть научного сообщества считает, что наша планета зародилась из пыли и газа на ранних этапах становления Солнечной системы. Однако есть и другие предположения, которые все еще актуальны. О них и пойдет речь в данной статье.

Гипотеза Лапласа

В конце 18-го века известный французский математик Пьер-Симон Лаплас провел собственные расчеты и предположил, что Земля, как и все остальные объекты Солнечной системы, появилась благодаря вращению первичной туманности. Долгое время гипотеза Лапласа считалась самой достоверной, так как была подкреплена его вычислениями. Математик объяснял свою гипотезу тем, что в процессе вращения из центра туманности выделялось плотное вещество, которое и послужило основой для всех планет нашей системы, включая Землю.

Гипотеза Лапласа

Гипотеза Канта

Философ Иммануил Кант был одним из первых, кто высказался о том, что наша планета может быть образована из пыли и газов с помощью силы тяжести. Он считал, что первым появилось Солнце, а затем вокруг него начали формироваться планеты.

Гипотеза Канта

Критика гипотез Лапласа и Канта

Сегодня многие ученые не согласны с данными гипотезами, так как считают, что плотность первичной туманности была слишком мала, и ее вращение происходило совсем иначе, нежели у твердых небесных тел. Поэтому данный процесс едва ли мог повилять на образование звезды и планет.

Также астрофизики считают, что кольцо, которое по массе равно целой планете, просто не способно было бы стать плотнее. Оно скорее просто развеялось бы из-за собственного веса.

Теория Фесенкова

Советский астроном Фесенков также имел свое мнение насчет способа появления нашей планеты. Он считал, что в процессе формирования звезды она начинает постепенно остывать, и благодаря быстрому вращению выделяет газовое облако, которое и служит основой для будущей планеты.

Он также думал, что Земля могла образоваться из пыли и газов по все тем же причинам: звезда быстро вращается, выбрасывает вещество, которое уплотняет газопылевую среду вокруг себя и формирует из нее новое небесное тело.

Теория Мультона и Чемберлина

Эти астроном и геолог выдвинули весьма неожиданную теорию. Они считали, что около полностью сформировавшегося Солнца изначально вообще не было планет. Появились они лишь после приближения к нему другой звезды, которая своей силой тяжести спровоцировала выброс газов и прочего вещества. Все это подхватило Солнце собственной гравитацией и оставило вращаться вокруг себя. Далее газы уплотнялись, объединялись и начали образовывать планеты.

Теория Мультона и Чемберлина

Гипотеза Джинса

Британский физик-теоретик Джинс тоже предполагал наличие еще одной звезды около Солнца, которая повлияла на формирование планет. Он считал, что, когда другое светило проходило мимо, наша звезда вытянула из него немного материи. Затем преимущественно газообразное вещество начало уплотняться и становиться основой для твердых небесных тел. Сначала астероидов, а уже потом и планет. Также Джинс считал, что изначальное формирование всех объектов было хаотичным, поэтому они даже могли сталкиваться друг с другом, пока их орбиты не нормализовались.

Гипотеза Шмидта

Советский математик и астроном Отто Шмидт выдвинул предположение о том, что в процессе образования Солнца вокруг него вращалось облака газа и пыли. Так как вещество находилось в постоянном движении, оно постепенно уплотнялось, формируя тверды тела и выводя их на орбиту звезды. Далее они стали объединяться и создавать целые планеты.

Гипотеза Шмидта

Гипотеза Рудника и Соботовича

Эти советские ученые склонялись к тому, что Земля и все остальные объекты нашей системы появились из туманности. Но в отличие от Лапласа и Канта, Рудник и Соботович считали, что на появление звезды и планет повлияло не вращение туманности, а другое, более масштабное событие, возможно, взрыв сверхновой звезды неподалеку.

В процессе взрыва выбрасывается колоссальное количество энергии, которого было бы достаточно для сжатия туманности и появления первого объекта системы – звезды. В дальнейшем вокруг нее стали образовываться газопылевые кольца, превратившиеся в более твердые объекты, включая планеты.

Гипотеза Рудника и Соботовича

Процесс образования Земли

Наша планета – не просто кусок камня в космосе. Она состоит из множества элементов, которые слоями наложены друг на друга. Когда все элементы стали объединяться в единое целое, ядро планеты начало уплотняться. В процессе протекания ядерной реакции Земля начала буквально плавиться, отчего изначально почти вся ее поверхность оказалась покрыта лавой.

Вулканическая активность происходила достаточно долго – многие миллионы лет. И все это время на Землю непрерывно падали кометы и астероиды, заносившие сюда все больше химических соединений.

Когда поверхность наконец стала остывать, начала образовываться твердая кора. Появилась вода, начал формироваться первичный мировой океан. На этом страдания Земли не закончились, и, скорее всего, она столкнулась с другой планетой, прозванной Тейя. Из-за этого от нашего дома откололась огромная часть твердого вещества. Эти обломки удерживались гравитацией Земли и в итоге объединились, превратившись в Луну.

После столкновения вулканическая активность вновь усилилась, в коре появились разломы, в которые стала затекать вода. Это привело к появлению новых горных пород, например, гранита, который впоследствии стал основой для будущей суши.

Как образовалась Земля?

Вид Земли с Аполлона-11. Предоставлено: НАСА.

Как вообще Земля — наш дом и место, где зародилась жизнь, какой мы ее знаем? В какой-нибудь огненной печи на вершине великой горы? В какой-то божественной кузнице, где молот богов формирует ее из чистого эфира? Как насчет великого океана, известного как Хаос, где что-то было создано из ничего, а затем наполнено всеми живыми существами?

Если какое-либо из этих повествований покажется вам знакомым, то это одни из древних легенд, переданных из поколения в поколение и пытающихся описать, как возник наш мир. И что интересно, некоторые из этих древних историй о сотворении мира содержат элемент научного факта.

Когда дело доходит до того, как сформировалась Земля, здесь были задействованы силы, которые можно описать только как огненные, хаотичные и даже богоподобные. Однако за последние несколько столетий исследования и уточнения, сделанные в том, что сегодня известно как науки о Земле, позволили ученым получить более эмпирическое и научное понимание того, как был сформирован наш мир.

По сути, ученые установили, что несколько миллиардов лет назад наша Солнечная система была не чем иным, как облаком холодных частиц пыли, кружащимся в пустом пространстве. Это облако газа и пыли было нарушено, возможно, взрывом ближайшей звезды (сверхновой), и облако газа и пыли начало схлопываться, когда гравитация стянула все вместе, образовав солнечную туманность — огромный вращающийся диск. Когда он вращался, диск разделялся на кольца, и яростное движение делало частицы раскаленными добела.

Центр диска сросся, превратившись в Солнце, а частицы во внешних кольцах превратились в большие огненные шары газа и расплавленной жидкости, которые охладились и сконденсировались, приняв твердую форму. Около 4,5 миллиардов лет назад они начали превращаться в планеты, известные нам сегодня как Земля, Марс, Венера, Меркурий и внешние планеты.

Первая эра, в которой существовала Земля, известна как Хадейский Эон. Это название происходит от греческого слова «Аид» (подземный мир), которое указывает на состояние планеты в то время. Это заключалось в том, что поверхность Земли подвергалась постоянной бомбардировке метеоритами и интенсивному вулканизму, который, как полагают, был сильным из-за большого теплового потока и геотермического градиента, приуроченных к этой эпохе.

Дегазация и вулканическая активность создали первичную атмосферу, и существуют свидетельства того, что в это время существовала жидкая вода, несмотря на условия на поверхности. Конденсирующийся водяной пар, дополненный льдом, доставленным кометами, накапливался в атмосфере и охлаждал расплавленную внешнюю часть планеты, образуя твердую кору и образуя океаны.

В этот же период — примерно 4,48 миллиарда лет назад (или через 70–110 миллионов лет после образования Солнечной системы) — сформировался единственный спутник Земли — Луна. Наиболее распространенная теория, известная как «гипотеза гигантского удара», предполагает, что Луна возникла после того, как тело размером с Марс (иногда называемое Тейя) нанесло скользящий удар по протоземле.

Столкновения было достаточно, чтобы испарить некоторые внешние слои Земли и расплавить оба тела, а часть материала мантии была выброшена на орбиту вокруг Земли. Выброс на орбите вокруг Земли уплотнился и под действием собственной гравитации стал более сферическим телом: Луной.

Хадейский эон закончился примерно 3,8 миллиарда лет назад с началом архейской эпохи. Подобно Гадею, этот эон получил свое название от древнегреческого слова, которое в данном случае означает «начало» или «происхождение». Имеется в виду тот факт, что именно в этот период Земля значительно остыла и начали развиваться формы жизни.

Большинство современных форм жизни не смогли бы выжить в архейской атмосфере, в которой не хватало кислорода и озонового слоя. Тем не менее, общеизвестно, что именно в это время начала формироваться большая часть первичной жизни, хотя некоторые ученые утверждают, что многие формы жизни могли возникнуть даже раньше, во время позднего Гадея.

Считается, что 4,4 миллиарда лет назад небесное тело (Тейя) врезалось в Землю и породило Луну. Авторы и права: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт.

В начале этого эона мантия была намного горячее, чем сегодня, возможно, до 1600 °C (2900 °F). В результате планета была гораздо более геологически активной, такие процессы, как конвекция и тектоника плит, происходили гораздо быстрее, а зоны субдукции встречались чаще. Тем не менее наличие осадочных пород, датируемых этим периодом, свидетельствует об обилии рек и океанов.

Первые более крупные куски континентальной коры также датируются поздним гадейским/ранним ахейским эонами. То, что осталось от этих первых небольших континентов, называется кратонами, и эти куски коры образуют ядра, вокруг которых выросли сегодняшние континенты. По мере того как поверхность постоянно менялась в течение последующих эпох, континенты формировались и распадались.

Суперконтинент Пангея в пермский период (300–250 млн лет назад). Предоставлено: Геология НАУ / Рон Блейки.

Континенты мигрировали по поверхности, время от времени объединяясь в суперконтинент. Примерно 750 миллионов лет назад самый ранний из известных суперконтинентов под названием Родиния начал распадаться, затем 600–540 миллионов лет назад воссоединился, сформировав Паннотию, а затем, наконец, Пангею. Этот последний суперконтинент распался 180 миллионов лет назад, в конечном итоге приняв ту конфигурацию, которую мы знаем сегодня. (см. график с сайта Geology.com здесь)

С того времени, всего лишь всплеск в геологической шкале времени, произошли все события, которые мы считаем «недавней историей». Динозавры правили, а затем умерли, млекопитающие достигли господства, гоминиды начали медленно эволюционировать в вид, известный нам как homo sapiens, и возникла цивилизация. А началось все с большого количества пыли, пожара и серьезных ударов. Из этого были созданы Солнце, Луна, Земля и жизнь, какой мы ее знаем.

Предоставлено Вселенная сегодня

Цитата : Как образовалась Земля? (2014, 10 декабря) получено 30 ноября 2022 г. с https://phys.org/news/2014-12-earth.html

Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

Как была создана Земля: Рождение Земли

Переключиться на: Поиск по стандарту Поиск по серии

Загрузка…

Загрузка…

Загрузка…

Загрузка. ..

Загрузка…

Загрузка…

Загрузка…

Загрузка…

Загрузка…

Загрузка…

Загрузка…

Загрузка…

Загрузка…

Загрузка…

Загрузка…

Загрузка…

Загрузка…

Загрузка…

Загрузка…

Загрузка…

Загрузка…

Загрузка…

Загрузка…

44 минуты 3 секунды

Как показано на канале History.